文_管悠南 制图_hihi
蜥蜴断尾可以再生，螃蟹断脚可以再生，可是与这些看似“原始”的动物比，人类在进化的过程中失去了很多再生的能力。除了婴儿失去指尖后可能会有再生外，成年人的肢体再生能力几乎为零。所以，那些因为事故或疾病失去四肢的人，生活质量会大受影响，而寻找生物肢体的替代品也一直是医生们改善截肢病人生活状况的重要选择。
早在古埃及时代，人类就有用假肢的记录。在柯南道尔的侦探小说《四签名》里，也有凶手用假肢杀人的描述。
然而，这样的义肢只能起到简单的支撑作用，但很难显著提高被截肢者的生活体验。好的义肢应该可以双向发送信号：一方面，病人可以自主控制义肢；另一方面，义肢也需要像带有神经的自然肢体一样，可以把感觉发送到病人脑部的感觉皮层里，让他们产生触觉。
之前的研究主要集中在解读脑部密码，让实验对象（猴子和人）通过意念控制机械臂上。但是赋予义肢感觉同样重要。类似抓东西这样看起来很简单的过程也包含着复杂的反馈，因为我们会下意识地根据手部的感觉调整手指的力度，既不会让东西滑落，又不会过度用劲捏坏东西。以前，装上假手的病人只能依靠自己的眼睛判断掌握物体的力度。我们随手就能完成的动作需要他们极大的注意力和精力，但即使这样他们还会经常摔碎东西。
2011年，杜克大学在猴子身上做了一些列实验。它们让猴子用意念操纵虚拟机械手臂，抓住不同材质的东西。虚拟机械手臂在碰到不同的材料后，会向猴子的脑部发送不同的信号。在经过训练以后，猴子可以正确地选出某种特定的材料，从而获得食物奖励。这个实验不仅初步表明可以赋予义肢触觉，而且还说明猴子可以把义肢像脑部发送的触觉和脑部向义肢发送的运动控制信号整合在一起，完成从触摸到感受，再到根据感受控制手臂进行选择的完整反馈。
这个实验虽然结果不错，但仅仅是一个纯粹的神经生物学研究，并没有采用真正的义肢。而要做到这点，必须结合神经生物学和电子工程学。今年1月和2月，瑞士和美国的两所大学发表论文，分别独立地用不完全相同的方法给接受实验的病人装上了有感觉的义肢。
2月，瑞士洛桑理工学院等机构的科学家在《科学·转化医学》（Science Translational Medicine）上发表论文报道了他们的研究。他们给一位36岁的实验对象丹尼斯·索伦森（Dennis Aabo S?rensen）装上了一个有感觉的义肢，在机械手上有20个感觉位点，可以产生不同的感觉。
整个过程十分复杂。首先，罗马吉米利医院的医生在索伦森的两条手臂神经正中神经和尺神经上植入了电极。尺神经可以控制小指，而正中神经可以控制食指和拇指。在植入了电极后，医生人为地通过电极刺激了索伦森的正中神经和尺神经，让他有了很久都没出现过的感觉：他觉得失去的手正在移动。这说明索伦森的神经系统没有问题。
随后，洛桑理工学院的科学家在机器手上装上传感器，可以根据压力等情况发送电信号。最后，研究人员把机器手和索伦森的断臂连在一起。让机械手上的传感器代替人手上的感觉神经元，让植入神经的电极代替失去手臂上可以传输电信号的神经。
在装好设备并调试完毕后，研究人员进行了一系列测试。为了防止其他因素的干扰，他们蒙上了索伦森的眼睛，盖住他的耳朵，只让他用机械手触摸。他们发现，索伦森不仅可以判断触摸物品的硬度和形状，还能分辨不同的材质，比如木质物品和布料。更重要的是，机械手和索伦森的大脑协调良好，反应迅速。所以他能在拿起东西的时候快速调整力度，保持稳定。索伦森在洛桑理工学院提供的视频里说：“这种感觉让我惊讶，因为我突然能感觉到过去9年里感觉不到的东西了，当我移动手臂的时候，我可以感觉到自己在做什么，而不是看着自己在做什么。”
另一个类似的研究由美国的凯斯西储大学完成。他们的实验对象是来自俄亥俄州麦迪逊市的伊格尔·斯派迪克（Igor Spetic），今年48岁。他在制造喷气发动机的铝部件时被锻造落锤碾到，失去了右手。
凯斯西储大学的研究人员采用的技术和洛桑理工学院大体相同，但有一个重要的区别。洛桑理工学院采用的电极刺穿了索伦森手臂上的神经元，进入了轴突内部；而凯斯西储大学的电极没有穿透神经元，而是围绕在神经元表面。前者可能会产生更精确的信号，让病人有更复杂微妙的感觉。
但这么做对电极和神经元都有潜在风险。有些科学家担心这种侵入性电极可能会对神经元产生慢性副作用，而且电极的持久性也会变差。不过，两所机构的研究人员有信心克服自己采用方法的弱点。斯派迪克同样可以产生相当精确的感觉，可以分出砂纸、棉球和毛发。而洛桑理工学院的研究人员则表示，自己采用的侵入性电极在大鼠中可以持续9到12个月时间，因此自己对这种技术的持久性和稳定性很有信心。
不过，要把这项研究付诸市场仍然太早。除了耐用性和安全性仍有待考量之外，感觉义肢的便捷性仍然远远不够。索伦森和斯派迪克在安装义肢期间都呆在实验室里。他们的手上连着很多电线和一些不小的设备，和科幻小说里的仿生学肢体看起来大相径庭。参与研究的洛桑理工学院教授西尔维斯特罗·米切拉（Silvestro Micera）表示，看起来和普通义肢没区别的第一代感觉义肢还需要几年时间才能走出实验室。
不过，斯派迪克想得很开，“看到他们正在做的事，我很激动，我希望它会帮到其他人。我知道科学要花费很长时间。如果现在我不能利用这一技术，但下一个人可以的话，那就很好了。”
